[논문]산성비에 의한 콘크리트 열화의 메카니즘에 대한 고찰

고경택; 이종석; 김도겸; 김성욱; 이장화

[국내논문] 산성비에 의한 콘크리트 열화의 메카니즘에 대한 고찰
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고경택 (한국건설기술연구원 구조연구부) , 이종석 (한국건설기술연구원 구조연구부) , 김도겸 (한국건설기술연구원 구조연구부) , 김성욱 (한국건설기술연구원 구조연구부) , 이장화 (한국건설기술연구원 기획조정실)

Concrete structures such as buildings and bridges etc in urban areas may be damaged due to exposure to cloud water with high acidity for a long time. Acid precipitation with a pH level raining between 3.0 and 5.0 will affect concrete. A pH level of rain acid in Korea is between 4.3 and 5.3. However, few studies have been systematically investigated for the effect of rain acid on concrete structures. Therefore, this study is investigated the domestic situation of acid rain and the effect of acid rain on concrete deterioration by existing literatures as a study to analyze the effect of rain acid on concrete structures.

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문제 정의

따라서 본 연구에서는 산성비가 콘크리트 구조물에 미치는 영향을 분석할 목적으로 기존의 문헌을 통해 국내의 산성비 현황과 산성비가 콘크리트 열화에 미치는 영향을 고찰하였다.
따라서 본 연구에서는 산성비가 콘크리트 구조물에 미치는 영향을 분석할 목적으로 기존의 문헌을 통해 국내의 산성비 현황과 산성비가 콘크리트 열화에 미치는 영향을 고찰하였다.

성능/효과

표 1은 강우의 주요 이온성분 평균농도이다. 강우 중주요 산성물질로 알려진 SO₄₂; NO₃- 이온성분의 농도는 서울, 인천을 비롯한 수도권 지역이 다른 지역에 비해 비교적 높게 나타났다. 현재 국내 산성비에 의한 콘크리트 구조물의 열화를 파악하기 위해 산성비의 성분을 황산 : 질산 = 2 : 1로 혼합한 용액을 사용하는 것이 적정한 것으로 판단된다.
CaC03은 산성용액을 사용한 경우에는 깊이 10mm까지 함유량이 적고 깊이 10mm 이후에서 약간 증가하는 것으로 나타났다. 즉 증류수인 경우에는 CaC°3은 탄산화 영역에서 최대로 되지만, 산성용액인 경우에는 pH 전이영역에서 최대가 도는 것으로 나타났다.
산성비 현황과 산성비가 콘크리트 열화에 미치는 영향을 고찰하였다. 그 결과, 전국 주요 도시의 산성비 pH는 4.3~5.3 범위를 나타내었으며, 특히 수도권 지역이 다른 도시에 비해 다소 낮게 나타났으며, 산성비의 주요성분을 분석한 토대로 국내 산성비에 의한 콘크리트 구조물의 열화를 파악하기 위해 산성비의 성분을 황산 : 질산 = 2 : 1로 혼합한 용액을 사용하는 것이 적정한 것으로 판단되었다. 그리고 산성비에 의한 콘크리트의 열화로는 Ca(OH)2의 소실, pH의 저하 및 C-S-H 분해 현상이 주로 나타날 것으로 분석된 바 산성비에 의한 콘크리트의 열화를 평가하는 지표로서 C-S-H 분해에 따른 콘크리트의 침식깊이, Ca(OH)2 소실 깊이 및 콘크리트 깊이에 따른 pH의 변화를 측정할 필요가 있다.

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